PERANCANGAN SISTEM
3.1. Perancangan Sistem Penggerak Motor
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Dalam sistem ini dirancang suatu teknologi pengendali kamera jarak jauh menggunakan komunikasi frekuensi radio ASK (Amplitudo Shift Keying) sehingga dalam alat ini di bagi menjadi dua bagian yang utama yaitu bagian pemancar untuk memancarkan data dari komputer dan bagian penerima yaitu untuk mengaplikasikan pengendalian kamera melalui komputer.
3.1. Perancangan Sistem Penggerak Motor
Dalam perancangan sistem pemancar atau pengirim data dan penerima data dapat dilihat pada diagram blok dimana pada pengiriman data diawali oleh komputer RS232 dan TLP434 sedangkan pada blok penerima diawali oleh RLP434, mikrokontroler dan motor servo. Sedangkan kamera disimpan di blok penerima dan penerima data kamera disimpan di blok pemancar.
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem
Gambar 3.1 adalah interkoneksi dari sistem pengiriman data dari komputer (PC) untuk mengendalikan sistem kamera yang terdapat pada blok penerimaan data, blok diagram ini diawali oleh sistem input yang terdapat pada sebuah komputer, dimana sistem input ini ialah untuk mengendalikan atau mengendalikan
40 Motor
Servo 2
Motor Servo 1 sistem kamera, data yang akan dikirim dari komputer akan diubah menjadi data TTL oleh sebuah RS232 yang akan diteruskan pada sebuah mikrokontoler.
Selain blok penerimaan data pada sistem ini terdapat sistem blok penerimaan data dimana data akan diterima oleh RLP434 dimana blok ini berfungsi untuk mengubah data frekuensi menjadi data digital sehingga dapat diterusakan pada sebuah mikrokontroler untuk diaplikasikan pada sebuah motor servo yang berfungsi untuk menggerakan sebuah kamera sehingga kamera tersebut dapat dikendalikan.
3.1.1 Rangkaian Interfacing Motor dengan Mikrokontroler
Perancangan perangkat keras elektronik dimulai dari studi literatur untuk mendapatkan model skematik yang mudah dimengerti dan dipahami. Selain mikrokontroler AT89C51, rangkaian ini untuk mengendalikan setiap perubahan data yang dikirimkan oleh komputer atau untuk mengendalikan sistem kamera, rangkaian ini dilengkapi oleh sebuah rangkaian reset yang terbuat dari satu buah kapasitor 10 uF dan satu buah resistor 8,2 K yang brfungsi untuk memberikan set bit pada sistem mikrokontoler. Selain itu rangkain mikrokontoler dilengkapi dengan sebuah rangkaian extall yang terbuat dari dua buah kapasitor dan satu buah crystal yang berfungsi untuk memberikan detak atau clock ke CPU yang terdapat pada sistem mikrokontoler. Untuk mendapatkan tegangan DC yang stabil maka digunakan regulator tegangan LM7805.
Rangkaian skematik sistem kontrol AT89C51 ditunjukkan pada Gambar 3.2
41
3.1.2. Rangkaian Motor Servo
Pada sistem pengendali untuk menggerakan kamera sistem ini menggunakan dua buah motor servo yang berfungsi untuk mengendalikan kamera sehingga dapat bergerak secara otomatis sesuai dengan data yang dikendalikan menggunkan komputer, motor servo ini dihubungkan pada sistem mikrokontroler pada blok penerima data.
Pengendalian gerakan batang motor servo dapat di lakukan dengan menggunakan metode PWM (Pulse Width Modulation). Teknik ini menggunakan sistem lebar pulsa untuk mengendalikan putaran motor. Sudut dari sumbu motor
servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Dengan pulsa 1,5ms pada periode selebar 2 ms maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF
maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.
3.1.3. Rangkaian RS232
Sistem rangkaian RS232 merupankan sebuah rangkaian yang terbuat dari sebuah IC jenis TTL yang berfungsi untuk mengubah sistem data dengan level
RS232 menjadi sistem data digital, hal ini bertujuan untuk menyesuaikan antara sistem data yang dikirimkan komputer dengan level data RS232 pada sebuah mikrokontroler yang berlevel data TTL (transitor transitor logic), rangkaian ini dilengkapi oleh beberapa buah elektrolit kondensator yang berfungsi untuk pompa tegangan dimana perubahan level tegangan akan disesuaikan sesuai kebutuhan, dimana pada level tegangan yang dihasilkan oleh komputer adalah 12V menjadi level tegangan 5V sehingga dapat menunjang kinerja sistem, berikut ini ialah skematik rangkaian RS232.
42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C1+ VS+ C1-C2+ C2- VS-T2OUT R2IN R2OUT T2IN T1IN R1OUT R1IN T1OUT GND VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VCC 4 1 Rx Tx SN75176 10uF/ 16V 10uF/ 16V 10uF/ 16V 10uF/ 16V DB-9 Gambar 3.3 Rangkaian RS232
3.2. Perancangan Sistem Komunikasi dengan Penggerak
Perancangan sistem komunikasi dengan penggerak menggunakan rangkaian Transceiver yang terdiri dari 2 bagian, yaitu rangkaian transmitter
(rangkaian sistem pengirim) dan rangkaian receiver (rangkaian sistem penerima) yang bekerja secara bergantian dikendalikan oleh mikrokontroler.
3.2.1. Rangkaian Transmitter (Rangkaian Sistem Pengirim)
Berfungsi mengirimkan perintah modul TLP434 ke modul RLP434 untuk melakukan gerak kiri, kanan, atas, bawah dan derajat dikirimkan melalui frekuensi radio.
43
3.2.2. Sistem Pengkodean Pengiriman
Sistem pengkodean pengiriman yang digunakan adalah dengan menggunakan sistem bit, dan ATMEL yang digunakan adalah 89C51 dimana
ATMEL ini hanya bisa menampung data tidak lebih dari 8 bit saja.
Di dalam tugas akhir ini bahasa pemrogramannya masih menggunakan bahasa asambler dan hanya bisa membaca data dalam bentuk kode ASCII yang pengiriman datanya masih dalam bentuk bit atau biner maka dari itu pengkodean pengiriman datanya masih menggunakan sistem bit.
3.2.3. Rangkaian Receiver (Rangkaian Sistem Penerima)
Rangkaian receiver yang berfungsi untuk mendeteksi sinyal frekuensi termodulasi yang ditumpangkan pada jalur netral dari jaringan listrik, kemudian medemodulasi atau memisahkan gelombang pembawa dengan sinyal data, untuk kemudian diolah dalam bentuk digital oleh mikrokontroler. Rangkaian Receiver
terdiri dari beberapa rangkaian pendukung, salah satunya sama dengan rangkaian
transmitter, yaitu rangkaian regulator tegangan.
44
3.2.4. Pemilihan Antena dan Penguat Daya
Pada media wireless, transmisi dan penangkapan dilakukan melalui sebuah alat yang disebut antena. Untuk transmisi, antena menyebarkan energi elektromagnetik ke dalam media (biasanya udara). Sedangkan untuk penerimaan sinyal, antena menangkap frekuensi dari media. Transmisi jenis ini juga disebut transmisi wireless. Antena pengirim dan antena penerima harus disejajarkan. Untuk konfigurasi segala arah, sinyal yang ditransmisikan menyebar ke segala penjuru dan diterima oleh banyak antena.
3.2.5. Rangkaian Catu Daya
Catu daya merupakan bagian penting bagi semua rangkaian. Tegangan yang dibutuhkan untuk sebuah rangkaian adalah 5V DC, karena mikrokontroler dan IC sejenis TTL (Transistor-Transistor Logic) lainnya bekerja pada level tegangan 5V.
Rangkaian catu daya mendapatkan sumber tegangan PLN 220 VAC. Tegangan 220 ini kemudian diturunkan menjadi 12V melalui travo penurun tegangan (step down) jenis CT (Center Tap). Tegangan 12V AC diolah oleh dioda bridge menjadi tegangan DC. Kapasitor 1000 µ F/50V digunakan untuk membuang ripple akibat penyearahan yang belum sempurna dan dengan adanya muatan dari kapasitor ini, maka ripple dapat dihilangkan. Keluaran dari dioda
bridge ini kemudian masuk ke IC regulator LM 7805 dimana IC ini akan meregulasi tegangan mendekati 5V DC, yang fungsinya adalah untuk menstabilkan tegangan. Tegangan ini nantinya digunakan sebagai power supply
bagi rangkaian. LED sebagai indikator untuk memberi tanda aktif atau tidaknya catu daya tersebut.
45 Rangkaian Catu Daya ditunjukkan pada Gambar 3.7
Gambar 3.6 Rangkaian Catu Daya